箱体夹具设计

制造技术课程设计说明书班级姓名学号************指导教师目录一、《制造技术》课程设计的任务书-------------------------------------------------------------2二、设计正文------------------------------------------------------------------------------------------51、零件的分析-------------------------------------------------------------------------------------5 2工艺规程设计-------------------------------------------------------------------------------------73、切削用量及工时--------------------------------------------------------------------------------84、夹具设计计算及结构参数确定------------------------------------------------------------11三、课程设计总结及心得--------------------------------------------------------------------------13四、参考资料及文献--------------------------------------------------------------------------------13一、《制造技术》课程设计任务书一、目的与要求制造技术课程设计是在进行了认识实习和学完了《机械制造技术基础》课程之后进行的一个设计性和实践性教学环节。

通过本课程设计学生能得到综合运用所学过的课程知识进行机械加工工艺规程编制及机床夹具结构设计的基本训练，提高学生的设计能力；同时也为学生今后作好毕业设计进行一次综合训练和准备。

学生通过制造技术课程设计，应该在下述几个方面得到锻炼：1.能熟练运用机械制造技术基础课程以及先修课程中的基本理论知识和在认识实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。

2.提高结构设计能力。

通过机床夹具设计的训练，使学生能应当获得根据被加工零件的加工要求，在确保加工质量的前提下设计出高效、省力、经济合理的机床夹具的能力。

3.学会使用手册及图表资料。

掌握与本设计有关的各种参考资料的名称、出处，做到能熟练运用。

二、主要内容前提：在通用机床上使用专用夹具进行大批量生产。

内容：⑴编制某零件的机械加工工艺规程；⑵设计该零件某指定工序使用的专用夹具。

具体要求：⑴编制机械加工工艺卡片内容包括确定工序、切削用量、设备、刀具、夹具、量具、工时定额。

⑵机床夹具设计①完成夹具装配图1张（1#），要求正确标注轮廓尺寸、配合尺寸、调整尺寸及相关技术要求；②完成夹具体零件图1张（1#），要求正确标注尺寸、公差、表面粗糙度及相关技术要求；⑶撰写设计计算说明书一份，内容包括目录、设计任务、工艺编制说明、工序分析，设计计算与结构参数确定、设计总结、参数资料等。

三、进度计划四、课程设计成果要求1、工艺规程设计机械加工工艺规程卡一张。

2、机床夹具设计夹具装配图1张（1#）；夹具体零件图1张（1#）；设计计算说明书一份。

五、考核方式依据：机械加工工艺规程、设计图纸、设计说明书、平时考勤。

成绩：按五级分制：优、良、中、及格、不及格学生姓名：指导教师：2011年12月30日二、设计正文摘要本次设计是对后支座零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。

支座零件的主要加工表面是平面及孔。

由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。

所以本设计遵循先面后孔的原则。

并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。

基准选择以支座外圆端面作为粗基准，以支座底面作为精基准。

主要加工工序安排是先以支座上部外圆端面为基准加工出底面，再以底面定位加工出工艺孔。

在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。

整个加工过程选用不同类型的加工机床。

1.零件的分析（1）零件的作用：箱体类是机器或部件的基础零件，它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。

因此，箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。

常见的箱体类零件有：机床主轴箱、机床进给箱、变速箱体、减速箱体、发动机缸体和机座等。

根据箱体零件的结构形式不同，可分为整体式箱体，如图8－1a、b、d所示和分离式箱体，如图8－1c所示两大类。

前者是整体铸造、整体加工，加工较困难，但装配精度高；后者可分别制造，便于加工和装配，但增加了装配工作量。

箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的主要特点：形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。

因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%~20%。

（2）.箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯箱体零件的主要技术要求箱体类零件中以机床主轴箱的精度要求最高。

以某车床主轴箱，如图8－2所示为例，箱体零件的技术要求主要可归纳如下：1.主要平面的形状精度和表面粗糙度箱体的主要平面是装配基准，并且往往是加工时的定位基准，所以，应有较高的平面度和较小的表面粗糙度值，否则，直接影响箱体加工时的定位精度，影响箱体与机座总装时的接触刚度和相互位置精度。

一般箱体主要平面的平面度在0.1～0.03mm，表面粗糙度Ra2.5~0.63μm，各主要平面对装配基准面垂直度为0.1/300。

2.孔的尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度箱体上的轴承支承孔本身的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度都要求较高，否则，将影响轴承与箱体孔的配合精度，使轴的回转精度下降，也易使传动件（如齿轮）产生振动和噪声。

一般机床主轴箱的主轴支承孔的尺寸精度为IT6，圆度、圆柱度公差不超过孔径公差的一半，表面粗糙度值为Ra0.63～0.32μm。

其余支承孔尺寸精度为IT7～IT6，表面粗糙度值为Ra2.5～0.63μm。

3.主要孔和平面相互位置精度同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，各支承孔之间也应有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否则，不仅装配有困难，而且使轴的运转情况恶化，温度升高，轴承磨损加剧，齿轮啮合精度下降，引起振动和噪声，影响齿轮寿命。

支承孔之间的孔距公差为0.12～0.05mm，平行度公差应小于孔距公差，一般在全长取0.1~0.04mm。

同一轴线上孔的同轴度公差一般为0.04～0.01mm。

支承孔与主要平面的平行度公差为0.1~0.05mm。

主要平面间及主要平面对支承孔之间垂直度公差为0.1～0.04mm。

（3）箱体的材料及毛坯箱体材料一般选用HT200~400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200。

灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。

在单件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结构。

此外，精度要求较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁。

负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。

毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。

有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。

毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。

为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。

箱体零件概述箱体类零件通常作为箱体部件装配时的基准零件。

它将一些轴、套、轴承和齿轮等零件装配起来，使其保持正确的相互位置关系，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动。

因此，箱体类零件的加工质量对机器的工作精度、使用性能和寿命都有直接的影响。

箱体零件结构特点：多为铸造件，结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。

箱体零件的主要技术要求：轴颈支承孔孔径精度及相互之间的位置精度，定位销孔的精度与孔距精度；主要平面的精度；表面粗糙度等。

箱体零件材料及毛坯：箱体零件常选用灰铸铁，汽车、摩托车的曲轴箱选用铝合金作为曲轴箱的主体材料，其毛坯一般采用铸件，因曲轴箱是大批大量生产，且毛坯的形状复杂，故采用压铸毛坯，镶套与箱体在压铸时铸成一体。

压铸的毛坯精度高，加工余量小，有利于机械加工。

为减少毛坯铸造时产生的残余应力，箱体铸造后应安排人工时效。

⑵齿轮毛坯毛坯的选择取决于齿轮的材料、形状、尺寸、使用条件、生产批量等因素，常用的毛坯种类油：1）铸铁件：用于受力小、无冲击、低速的齿轮；2）棒料：用于尺寸小、结构简单、受力不大的齿轮；3）锻坯：用于高速重载齿轮；4）铸钢坯：用于结构复杂、尺寸较大不宜锻造的齿轮。

⑶齿轮热处理在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工的难易程度。

一般在齿轮加工中有两种热处理工序：1）毛坯的热处理为了消除锻造和粗加工造成的残余应力、改善齿轮材料内部的金相组织和切削加工性能，在齿轮毛坯加工前后通常安排正火或调质等预热处理。

2）齿面的热处理为了提高齿面硬度、增加齿轮的承载能力和耐磨性而进行的齿面高频淬火、渗碳淬火、氮碳共渗和渗氮等热处理工序。

一般安排在滚齿、插齿、剃齿之后，珩齿、磨齿之前。

箱体材料一般选用HT200~400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT20 0。

灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。

在单件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结构。

此外，精度要求较高的坐标镗床主轴箱则选用耐磨铸铁。

负荷大的主轴箱也可采用铸钢件。

毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。

有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。

毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。

为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。

2.工艺规程设计1.确定毛坯的制造形式零件材料为HT200.2.制定工艺路线工序（1) 以右端面为粗基准，粗铣左端面工序（2）以左端面为基准，粗铣右端面工序（3）以右端面为基准，精铣左端面工序（4）以左端面为基准，精铣右端面工序（5) 以右端面和孔（大面短销），粗镗左孔工序（6) 以左端面和孔（大面短销），粗镗右孔工序（7) 以右端面和孔（大面短销），精镗左孔工序（8) 以左端面和孔（大面短销），精镗右孔工序（9) 以右端面和孔为基准钻左端面孔，并攻左螺纹工序（10) 以左端面和孔（大面短销）粗，精铣底面工序（11) 以左端面和孔（大面短销）底面钻孔,攻螺纹工序（13) 以右端面和孔（大面短销）粗精铣前端面工序（14) 钻前端面小孔攻螺纹工序（15) 以右端面和孔（大面短销）钻，铰前端面大孔工序（16) 铣后端内侧面凸台平面工序（17) 钻后端面孔工序（18) 以左端面和孔（大面短销），锪阶梯孔,钻阶梯孔为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。